[發(fā)明專利]一種燃料電池雙極板應(yīng)力均布的設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210221661.1
• 申請(qǐng)日: 2022-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN114611352A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘必宇;關(guān)棟;吳蔣東;沈輝;李競(jìng);張純
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;H01M4/88;G06F119/14
• 代理公司: 南京禹為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東;趙荔

1.一種燃料電池雙極板應(yīng)力均布的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：包括以下步驟，

提出燃料電池堆雙極板應(yīng)力均布性能需求；

設(shè)計(jì)氫燃料電池端板模型；

確定燃料電池堆雙極板總數(shù)N；

根據(jù)燃料電池堆雙極板總數(shù)N設(shè)計(jì)帶有凸起的雙極板的模型，設(shè)計(jì)參數(shù)包括凸起尺寸和凸起片數(shù)；

對(duì)改善設(shè)計(jì)后的燃料電池堆結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元仿真分析，提取所有雙極板所受應(yīng)力進(jìn)行圖表分析；

設(shè)定評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)；

根據(jù)圖表分析確認(rèn)是否滿足應(yīng)力均布性能需求和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，若滿足，則計(jì)算出第一片帶凸起的雙極板和最后一片帶凸起的雙極板的最大應(yīng)力，若不滿足，則返回設(shè)計(jì)凸起雙極板的模型這一步驟。

2.如權(quán)利要求1所述的燃料電池雙極板應(yīng)力均布的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述端板的外表面向外凸起。

3.如權(quán)利要求2所述的燃料電池雙極板應(yīng)力均布的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述端板上排布有若干螺栓孔，端板長(zhǎng)度方向的兩端往中心所在方向的螺栓孔逐漸增高。

4.如權(quán)利要求3所述的燃料電池雙極板應(yīng)力均布的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述螺栓孔的最大高度差為14.88 mm。

5.如權(quán)利要求2所述的燃料電池雙極板應(yīng)力均布的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述端板向外凸起的弧度半徑R為1760mm，高度△H為12mm。

6.如權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的燃料電池雙極板應(yīng)力均布的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：N個(gè)所述雙極板由i個(gè)第一雙極板和N-i個(gè)第二雙極板組成，所述第二雙極板的兩端具有超出第一雙極板外緣的連接凸起。

7.如權(quán)利要求6所述的燃料電池雙極板應(yīng)力均布的設(shè)計(jì)方法，其特征在于： 以第二雙極板的單邊向外凸起的厚度△h為雙極板原始厚度h的百分比為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，雙極板的總數(shù)N不同，所含第二雙極板的數(shù)量不同，百分比不同。

8.如權(quán)利要求7所述的燃料電池雙極板應(yīng)力均布的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述雙極板總數(shù)N為20時(shí)，具有1片第二雙極板，第一雙極板的厚度為h為4mm，百分比為15%，從電池堆在長(zhǎng)度方向上的一端往長(zhǎng)度方向上的另一端看，每隔9片第一雙極板插入一片第二雙極板。

9.如權(quán)利要求7所述的燃料電池雙極板應(yīng)力均布的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述雙極板總數(shù)N為40時(shí)，具有3片第二雙極板，第一雙極板的厚度h為4mm，百分比為15%，從電池堆在長(zhǎng)度方向上的一端往長(zhǎng)度方向上的另一端看，每隔9片第一雙極板插入一片第二雙極板。

10.如權(quán)利要求7所述的燃料電池雙極板應(yīng)力均布的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述雙極板總數(shù)N為81時(shí)，具有7片第二雙極板，第一雙極板的厚度h為4mm，百分比為25%，從電池堆在長(zhǎng)度方向上的一端往長(zhǎng)度方向上的另一端看，每隔9片第一雙極板插入一片第二雙極板。